Por qué los sistemas de predicción de enfermedades de los cultivos deben actualizarse constantemente, involucrando a expertos de diversos campos
Tizón tardío de papa Phytophthora infestans, es una de las enfermedades más peligrosas de la cultura, que requiere el uso constante de pesticidas para la prevención.
El desarrollo de la enfermedad depende en gran medida de las condiciones climáticas y, por lo tanto, se han desarrollado varios esquemas de pronóstico en todo el mundo para reducir los costos de los agricultores para combatir la enfermedad.
Las Reglas irlandesas, desarrolladas en la década de 1950 y calibradas según los pronósticos del tiempo, las prácticas de producción de papa y la presión de los patógenos. P. infestans todavía sirven como base para recomendaciones a los agricultores.
Sin embargo, desde el advenimiento del modelo de Reglas irlandesas, se han producido numerosos cambios en la composición y la dinámica del tizón tardío. Un grupo de científicos irlandeses del Centro de Investigación de Cultivos Teagasc, la Universidad de Maynooth y el Servicio Meteorológico de Irlanda probaron el modelo en condiciones modernas y propusieron una serie de enmiendas.
El tizón tardío se desarrolla y se vuelve más agresivo.
El tizón tardío (o podredumbre tardía de la papa) es una de las enfermedades más destructivas del cultivo de la papa debido al rápido ciclo reproductivo del patógeno y la agresividad. En ausencia de control, el tizón tardío puede conducir rápidamente a la destrucción completa del cultivo, tanto en el campo como durante el almacenamiento después de la cosecha.
En Irlanda, los brotes históricos de tizón tardío de la papa han tenido un impacto cultural y económico significativo, lo que ha provocado el hambre masiva y la posterior migración de gran parte de la población durante la década de 1840.
Ahora, solo en Irlanda, se gastan anualmente alrededor de 5 millones de euros en fungicidas para combatir el tizón tardío de las papas, mientras que en todo el mundo, el costo de controlar la enfermedad y perder cosechas supera los mil millones de euros por año.
La tasa de desarrollo de la epidemia depende en gran medida del clima, siendo la temperatura, la humedad relativa y la precipitación las variables más importantes, los dos últimos factores están estrechamente relacionados.
Los largos períodos de clima húmedo y fresco crean condiciones favorables para la esporulación de microorganismos patógenos transportados por la lluvia y el viento.
La enfermedad causa daños tanto indirectos como directos: indirectamente, al reducir la superficie fotosintética y directamente cuando las zoosporas eliminadas de las hojas infectan los tubérculos en el suelo.
Desde finales de la década de 1970, el aumento de la globalización ha llevado a la migración mundial de genotipos de patógenos, lo que ha llevado a un cambio en las líneas clonales o genotipos más antiguos y dominantes comúnmente llamados US-1, y ha contribuido al desarrollo y la difusión de nuevas líneas, algunas de las cuales muestran una mayor agresividad.
Se han descubierto nuevos genotipos en Irlanda y se han registrado con mayor frecuencia en los últimos años. Además, la mayor parte de la producción de papa en Irlanda se basa en variedades de papa más susceptibles a las nuevas versiones de patógenos.
La diversificación de los patógenos del tizón tardío, combinada con el impacto del cambio climático, dificulta el control y aumenta el riesgo de epidemias. Como resultado, los productores de patatas aplican regularmente una protección fungicida intensiva; en Europa occidental alcanza más de 10 aplicaciones por temporada.
La necesidad de desarrollar modelos para predecir el tizón tardío de la papa ha sido reconocida durante mucho tiempo como una herramienta importante para combatir la enfermedad, motivada por factores tanto ambientales como económicos.
En respuesta a los problemas ambientales derivados del uso creciente de agroquímicos, la Directiva 128/2009 de la Comunidad Europea sobre el uso sostenible de pesticidas contiene pautas estrictas sobre el uso sostenible de productos fitosanitarios para reducir los riesgos para la salud humana y el medio ambiente.
El pronóstico confiable de la enfermedad permite reducir las pérdidas y el rendimiento de los cultivos en condiciones climáticas adversas, así como corroborar la justificación real para el uso de productos fitosanitarios de acuerdo con las normas nacionales e internacionales.
Los sistemas de pronóstico no pueden vivir en el pasado y los datos de otras personas
En esencia, los sistemas de predicción de enfermedades agrícolas utilizan algoritmos, tanto fundamentales como empíricos, para predecir los ciclos de enfermedades.
Los modelos fundamentales se desarrollan sobre la base de experimentos de laboratorio en cámaras, invernaderos o campos con un ambiente controlado y describen uno o más segmentos de la relación entre el huésped y el parásito expuestos a influencias ambientales.
Inicialmente, el desarrollo de modelos de pronóstico para enfermedades de los cultivos se centró principalmente en el estudio de fenómenos climáticos para predecir el desarrollo y la aparición de epidemias y fue principalmente empírico, basado en la duración de los eventos climáticos fuera de los valores umbral y la etapa vegetativa de las plantas.
Recientemente, los enfoques fundamentales se han utilizado cada vez más para cubrir los componentes más complejos de las epidemias, junto con las prácticas agrícolas y la protección química.
Austin Bourke, uno de los pioneros en predecir el tizón tardío de la papa, ha desarrollado un modelo PLB llamado Reglas irlandesas. Este modelo buscó incorporar conocimiento sobre el ciclo de vida de la enfermedad, en oposición a un enfoque puramente empírico. Por ejemplo, la selección de criterios climáticos adecuados para el desarrollo de la enfermedad se determinó en base a experimentos de laboratorio documentados, y no a partir de un análisis retrospectivo del clima histórico durante los brotes de la enfermedad.
Sin embargo, más recientemente, como parte de una iniciativa paneuropea, una comparación teórica con varios modelos europeos de predicción de riesgos mostró que el modelo irlandés proporciona a los agricultores la evaluación de riesgo más baja debido a sus estrictos criterios.
Las evaluaciones de campo de la efectividad del modelo irlandés mostraron que el control de acuerdo con sus datos conduce a una reducción significativa en el uso de fungicidas, pero con un control deficiente del tizón tardío en comparación con otros sistemas de apoyo a la decisión de los agricultores Negfry (o DSS) o la práctica habitual de protección con fungicidas.
Pero si antes era "conveniente" para los agricultores basar sus decisiones en las recomendaciones del DSS para justificar un aumento en la cantidad de tratamientos químicos, ahora hay otra tendencia: están tratando de aumentar los beneficios económicos al reducir los costos y adherirse a las políticas de pesticidas requeridas por las cadenas de supermercados.
“Por lo tanto, ahora es el momento de revisar las 'Reglas irlandesas' y realizar una evaluación del sistema para aclarar las reglas a la luz de los cambios recientes. Es necesario brindar un método integral, sistemático y transparente para la aplicación operativa del sistema en el contexto de cambios en la epidemiología de la enfermedad y el fortalecimiento de la regulación (mercado / política) ”, escriben los científicos en su trabajo.
“Contrariamente a los informes recientes, encontramos que el riesgo de epidemias de tizón tardío sigue siendo bajo por debajo de los 12 ° C.Con datos de brotes más completos y una mejor comprensión de la población de patógenos, creemos que el umbral de temperatura en el modelo podría potencialmente aumentar de 10 ° C a 12 ° C, lo que brinda más oportunidades para reducir el uso de pesticidas ”, señalan.
“El modelo de predicción de riesgos solo es útil si proporciona el mismo nivel de protección que la práctica estándar, al tiempo que reduce los costos requeridos y las horas de trabajo ... Actualmente, los intervalos entre pulverizaciones varían de 5 a 7 días en las condiciones irlandesas que tomamos en cuenta en este estudio
Sugerimos que la siembra comience el día después de que la temperatura promedio diaria del suelo exceda los 8 ° C durante tres días consecutivos después del 1 de abril. Esta es una práctica común en Irlanda según lo recomendado por el órgano consultivo nacional de Teagasc. Los agricultores generalmente comienzan el tratamiento con fungicidas tan pronto como la germinación alcanza el 50% y continúa hasta que la parte aérea muere por completo, generalmente tres semanas después del secado. Aquí suponemos que la temporada de crecimiento dura 120 días. Sin embargo, la protección con pesticidas continúa durante estas tres semanas hasta que la papa sobre el suelo se seque.
Hemos demostrado que, en promedio, el uso de modelos de predicción de riesgos permite reducir el consumo de fungicidas en comparación con la práctica estándar de los fabricantes irlandeses. Las posibles reducciones en la dosis y el número de tratamientos muestran diferencias durante el período de estudio. Esto refleja la naturaleza de la producción agrícola y refuerza aún más la necesidad de un enfoque integrado de manejo de plagas y enfermedades para definir los intervalos de tratamiento.
Los modelos de predicción de enfermedades de las plantas a menudo son evaluados por investigadores que los desarrollaron y se usan sin calibración en agroecosistemas distintos de aquellos para los que fueron desarrollados.
Los resultados mostraron que es necesario revisar los parámetros del modelo de "reglas irlandesas" para diversos ecosistemas y capacidades operativas, así como para el uso operativo del modelo.
Recomendamos reducir los valores umbral de humedad relativa del 90% al 88% y la duración de la esporulación de 12 a 10 horas; e introducir la adopción de un indicador adicional de la humedad foliar, que incluya tanto la precipitación (≥0,1 mm) como la humedad relativa (≥90%) ”, concluyen los autores del trabajo.
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